Onderzoekers van de University of Rochester presenteerden algoritmen die helpen verklaren hoe propaan chemisch wordt omgezet in propeen, een sleutelstap voor de productie van veel plastics. De studie, gepubliceerd in de Journal of the American Chemical Society, bouwt voort op eerder werk uit 2021 dat liet zien dat tandem nanoschaal-katalysatoren meerdere processtappen kunnen combineren, wat opbrengst en kosten kan beïnvloeden.
De nieuwe aanpak gebruikt computationele screening om uit een groot aantal mogelijke atomaire ordeningen die configuraties te selecteren die de reactie sturen. De onderzoekers richtten zich op systemen waarin materialen in verschillende toestanden voorkomen, zoals een metalen fase en een oxidefase, en verfijnden hun algoritmen om beide fasen gedetailleerd te analyseren.
Een onverwachte uitkomst was dat het oxidemateriaal selectief groeide rond defecte metaalplaatsen. Die selectieve groei blijkt van belang voor de stabiliteit van de katalysator en houdt de functionele rol van het oxide in stand, ook als de chemische samenstelling van het oxide varieert. Volgens Deshpande kunnen de algoritmen ook worden toegepast op andere industriële reacties, zoals de synthese van methanol, en kunnen bedrijven de bevindingen gebruiken om efficiëntere productiemethoden te ontwikkelen en de afhankelijkheid van proef-en-fout te verminderen.
- Bron: University of Rochester
Moeilijke woorden
- algoritme — reeks rekenregels voor probleemoplossing in computersalgoritmen
- nanoschaal-katalysator — zeer kleine deeltjes die chemische reacties versnellennanoschaal-katalysatoren
- opbrengst — hoeveel product uit een chemisch proces komt
- computationeel — met gebruik van computers en berekeningencomputationele
- fase — toestand of vorm van een materiaalfasen
- selectief — kiezen of groeien op bepaalde plaatsenselectieve
- stabiliteit — vermogen om ongewijzigd en veilig te blijven
Tip: beweeg de muisaanwijzer over gemarkeerde woorden in het artikel, of tik erop om snelle definities te zien terwijl je leest of luistert.
Discussievragen
- Hoe kunnen deze algoritmen volgens de tekst de productiemethoden van bedrijven veranderen? Geef twee mogelijke voordelen.
- Welke mogelijke uitdagingen ziet u bij het toepassen van computationele screening in andere industriële reacties?
- Waarom kan selectieve groei van het oxide rond defecte metaalplaatsen belangrijk zijn voor de stabiliteit van een katalysator?
Gerelateerde artikelen
Goedkope doekjes vinden lood in huis
Een nieuwe studie toont dat kleurveranderingen doekjes snel en goedkoop lood in huizen en auto’s kunnen aantonen. Onderzoekers testten de doekjes in woningen en voertuigen en vonden lood op veel oppervlakken; de methode is goedkoper dan laboratoriumtests.
Leren lopen met een robotische onderbeenprothese verandert het lichaamsbeeld
Een studie onderzoekt hoe mensen een robotische onderbeenprothese in hun lichaamsbeeld opnemen tijdens oefening. Deelnemers verbeterden in lopen, maar hun waarneming van hun bewegingen werd onnauwkeurig en soms te positief.
Nanofiber luchtfilter vangt CO2 in gebouwen
Onderzoekers ontwikkelden een nieuw nanofiber luchtfilter dat CO2 binnen gebouwen opvangt en meer dan 92% efficiënt blijkt in een levenscyclusanalyse. Filters kunnen energie besparen, worden geregenereerd en mogelijk op grote schaal CO2 uit de lucht halen.
Onderzoekers vinden zwakke plekken in wachtwoordmanagers
Onderzoekers van ETH Zurich onderzochten drie cloudgebaseerde wachtwoordmanagers en ontdekten meerdere aanvallen die vaak wachtwoorden konden lezen of wijzigen. Ze gaven aanbieders 90 dagen om de problemen te verhelpen en deden aanbevelingen voor betere beveiliging.
